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关键词:农业 灌溉 高效节水减排
昆明倘甸产业园区高效节水灌溉设计效果分析
(云南润晶水利电力工程技术股份有限公司 650011)
摘要:本文论述了农业高效节水减排在昆明倘甸产业园区农业灌溉中的应用,采用农业高效节水减排,节水减排效果良好,具有推广价值。
关键词:农业 灌溉 高效节水减排
1. 概况
昆明倘甸产业园区、轿子山旅游开发区地处滇中北部,地理坐标介于东经102°43′~103°12′,北纬25°47′~26°20′之间,东接东川区,南连寻旬县,西倚禄劝县,北隔金沙江与四川省会东县相望,距昆明120千米,是昆明北部地理中心。全区辖倘甸镇、转龙镇、凤合镇、红土地镇、金源乡、乌蒙乡、雪山乡、联合乡、舍块乡共9个乡镇,94个村委会,国土面积1837.54平方千米,其中,山区面积占99%,坝区面积占1%。
2. 农业高效节水减排设计
根据项目区现状情况,主要建设范围位于倘甸镇、转龙镇、凤合镇、红土地镇、金源乡5个乡镇6个片区,新建36个滴灌系统(含2个自动化系统),新建28个喷灌系统。
(1)滴灌工程
工程建设内容包括泵站工程、输配电工程、首部工程、田间输配水工程、喷头、灌水器。
泵站工程:新建泵房36座,新建沉砂池36座,安装水泵36台,
输配电工程:10KV输电线路10.8km,0.4KV输电线路1.8km,变频启动柜36台,动力配电箱36台,照明配电箱36台,变压器36台。
首部工程:组合过滤器36套,施肥罐36台。
田间输配水工程:干管、分干管为地埋铺设,采用UPVC管,压力等级0.63MPa,外径为de200mm~63mm,总长129.6km,其中:de200PVC管为14.40km,de160PVC管为90km,de125PVC管为18km,de63PVC管为7.2km;出地管采用PVC管材(1.0MPa),外径为de90mm,长度3.6km;支管均为地面管,采用(de90,0.25MPa,壁厚1.6mm)薄壁支管,长367.2km。
灌水器:采用内镶贴片滴灌带,壁厚0.3mm,工作压力0.1MPa时滴头流量1.38L/h,滴头间距0.4m,管径16mm。
(2)喷灌工程
工程建设内容包括泵站工程、输配电工程、首部工程、田间输配水工程、喷头、灌水器。
泵站工程:新建泵房28座,新建沉砂池28座,安装水泵28台,
输配电工程:10KV输电线路,0.4KV输电线路,变频启动柜28台,动力配电箱28台,照明配电箱28台,变压器28台。
首部工程:组合过滤器28套,施肥罐28台。
田间输配水工程:干管、分干管为地埋铺设,采用UPVC管(0.4MPa),外径为de200mm~63mm,总长7956.9km,其中:de200PVC管为38.5km、de160PVC管为56km,de125PVC管11.2km,为136.69km;出地管采用PVC管材(1.0MPa),外径为de63mm;支管浅埋铺设,采用PVC管de63,长851.2km。
喷头:采用摇臂式喷头,工作压力0.2MPa时喷射半径12米。
3 效果分析
3.1 节水效果
3.1.1 农业节水作用
根据目前国内开展的部分节水灌溉试验结果。管灌输水方式采用耐压较低的管道代替明渠,基本上消除了输配水过程中的渗漏损失和蒸发损失,比地面漫灌节约20%左右。微喷灌全部由管道输水,几乎没有输水损失,灌水定额小,喷洒水滴较均匀,无深层渗漏,也不允许造成地面流失,与地面灌溉相比节水35%~65%。滴灌亦全部由管道输水,没有配水过程沿程渗漏和蒸发损失,通过滴头出水仅湿润植物根系局部土壤,灌水定额小,且无深层渗漏和地面流失,根据云南农业大学水资源与节水灌溉重点实验室对石林甜柿、宾川柑橘、瑞丽柠檬、江川冬桃、宣威马铃薯等作物的试验研究,较传统灌水方式节水率最高达到50%~60%。
3.1.2 减少水源工程水量分析
根据现状年需水量计算,现状年用水量1588.51万m3。设计水平年总用水量为758.83万m3,减少水源工程总节水量为829.68万m3。
3.1.3 减少田间工程水量分析
根据现状年灌溉制度表,采用加权平均法计算,项目区现状年平均灌溉净定额为243 m3/亩。
设计水平年共计3.2371万亩,其中蔬菜喷灌1.4万亩,占总面积的32.80%,灌溉净定额为240.1 m3/亩,蔬菜微灌1.8371万亩,占总面积的67.20%,灌溉净定额为220.5m3/亩。项目区现状年平均灌溉净定额为226.93 m3/亩。
灌、喷灌的灌溉方式,亩均灌水定额243 m3/亩变为226.93 m3/亩,则田间节水量为16.07 m3/亩。3.2 减排效果
设计水平年,通过采用微灌和喷灌技术,化肥的有效利用率提高20%,化肥亩均实物用量下降20%,农药的有效利用率提高20%,农药亩均实物用量下降20%。
现状年项目区面积3.2371万亩,亩均化肥实物用量90千克,化肥实物总用量2913吨,农药亩均实物用量1.1千克,化肥实物总用量35.6吨。
设计水平年项目区面积3.2371万亩,亩均化肥实物用量72千克,化肥实物总用量2331吨,农药亩均实物用量0.88千克,化肥实物总用量28.5吨。
实施高效农业节水工程后规划区农业面源污染主要污染物,化肥减排582.7吨,农药减排7.1吨。
3.3 经济效益
(1)增产增收效益
节水工程实施后,调整了产业结构,作物种类由瓜果、玉米、蔬菜、烤烟、其他作物调整为蔬菜,作物增产幅度大,其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂,增加了播种面积;灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。减少了农民用于灌水的费用和投劳,增加了农民收入。有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。项目区农业生产总收入从4429.39万元增加到7283.5万元,总效益从2104.1万元增加到4046.28万元,水利分摊系数按0.25计算,增收713.5万元,增加效益485.57万元。
(2)节水效益
项目实施前,灌溉净灌溉定额平均为243m3/亩,灌溉水利用系数为0.507;实施节水灌溉后,灌溉净灌溉定额平均为226.93m3/亩,通过调整作物种植结构,改原来的漫灌为微灌、喷灌的灌溉方式,总节水量为829.68万m3。
(3)节肥、节药的减排效益
喷、微灌省去了畦灌的斗、农、毛渠,一般土地利用率增加5%左右;易溶肥料利用喷、微灌灌设备随水到作物根系集中的土壤中,据测试,常规灌溉作物氮肥、磷肥和钾肥利用率达到33%、24%和42%,农药平均利用率仅为35%,规划水平年通过高效节水、节肥、节药一体技术,使肥料、农药利用率提高了10%,使作物氮肥、磷肥和钾肥利用率达到43%、34%和52%,农药平均利用率为55%。达到节肥、节药的减排效益。
(4)省工效益
实施喷、微灌后,土壤不板结,可减少锄地次数,并且不需平整土地和开沟打畦,大大降低田间灌水的劳动量和劳动强度。
本项目的实施具有节省生产成本,提高产品质量和产量,降低劳动强度等好处,能给农民带来较好的经济效益。
3.4 社会效益
高效节水灌溉工程的实施,促使农村剩余劳动力得到高效利用,提高劳动生产率,避免了农业的用工高峰,使农业富余劳动力向企业劳动力转换。提高作物单产,增加经济收入,使人口资源与经济发展走向良性循环,促进群众脱贫致富奔小康,提高环境容量,缓解人地矛盾,改善生活、改善农社会风尚,提高劳动者的素质。
高效节水灌溉工程的实施,在加速昆明两区经济建设发展的同时,有效地促进项目区生产方式的转变和经济结构的调整,使工业、人口、资源与经济发展走上良性循环的轨道,进而促进社会进步。
高效节水灌溉工程的实施,不但让企业、农民得到实惠,通过农村经济合作组织试点工程建设,使企业、农民农民感受到了自己的主体地位,促进了农村和谐社会建设。
由于本工程具有高效节水功能,节约的水量可为提高农作物产量、必要的水土开发及改善灌区周边的生态环境打下基础,尤其是本工程的建设,可改善灌区的引水条件,提高输水效率,减少自流灌渠道维修费用,减轻灌区人民的负担,从而使灌区人民在良性的生态环境下安居乐业,促进社会繁荣、健康地向前发展。
3.5 生态效益
通过农业节水,保证了引水灌溉的生态需水量,促进灌区生态的良性循环和可持续发展,具有显著的生态效益。
参考文献
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